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“宛如一个颤栗从它的大脑跑到了它的身体”：学会来控制啮齿动物中记忆的神经科学家

(2025-11-08 07:36:38)

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杂谈

“宛如一个颤栗从它的大脑跑到了它的身体”：学会来控制啮齿动物中记忆的神经科学家

Features

By Steve Ramirez published 11 hours ago

Neuroscience

在这段摘自《如何来改变一个记忆（How to Change a Memory）》的摘录中，作者兼神经科学家史蒂夫·拉米雷斯讲述导致了他和他的同事来发现在啮齿动物中通过用激光照射它们的大脑记忆可以被人为控制的事件。

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3D human brain with connection dots and plexus lines.

神经科学家能够通过用激光照射啮齿动物的大脑来激活记忆来改变它们的行为。 (Image credit: onurdongel/Getty Images)

我们能改变糟糕的记忆吗？在这段摘自《如何来改变一个记忆》（普林斯顿大学出版社，2025年）的摘录中，作者兼神经科学家史蒂夫·拉米雷斯讲述导致了他和他的同事来发现在啮齿动物中通过用激光照射它们的大脑记忆可以被人为控制的事件。

像焦虑这样的感觉是难来理解的，因为它们往往对另外的每一个人是看不见的。但它们是日常生活的部分。我们都常规的体验压力和焦虑。如果面试官不喜欢我会是什么呢？我今晚应该为明天的考试死记硬背吗？第一次约会我应该说什么？

我们的生物学往往强迫我们在不确定性中为多种结果做好准备。来关心这些多重结果是健康的因为它鼓励我们投入工作，为一个给定的压力事件充分的准备。然而，有时压力的规模变得倾斜到如此极端以至于大脑的病理开始浮现。

例如，任何一个人如何达到一种焦虑状态中的巨大变化突显我们的大脑包含许多最终会汇聚在同一种感觉上的蜿蜒的道路。在生活中我们都有我们的触发因素，但这些触发因素是依靠体验的——靠记忆。当这些差异损害我们的情绪、思维、行为和整体日常功能时那么它们就被归为一类。更重要的是如果观察到的损伤共享相似的特征，那么这一类别本身落入一个更广泛的分类中——一个精神障碍的那个。

当我进入我的研究生院的最后一年时我刚刚开始来理解一个焦虑感能真的是多无处不在的。就像我自己在生活中的压力开始了累积一样——完成我的论文、撰写助学金和工作申请，继续看似永无止境的搜索作为一名科学家和一个人的目的——我妈妈也有过一个突然的焦虑情绪重激增最终终结在频繁的恐慌发作中。一旦我了解到对她她一生体验焦虑这种错的事情，我就开始评价这些感情和又一次来又一次走掉的本质。我不能停止思考她的恐慌发作以及不能够压抑“掉”人们能忍受的一些最令人衰弱的时刻是多么令人沮丧。

我在研究生院的最后一个项目是尝试来人工激活积极记忆来抑制与焦虑和抑郁相关的症状。这将是我最个人的科学努力，一个对我来非常直接加入我妈妈身边的战斗的方式并感谢她成为我的超级英雄。如果我的研究能够不知怎的激发新的可能有助于缓解这些使人衰弱的疾病的治疗策略，那么我的工作将已经获得一个更深入、更个人的有意义的目的。

我和我的实验室搭档刘旭要对我们的最新项目采取一种以大脑为中心的方法。啮齿类动物中的记忆本身能被通过直接开发进大脑以一个治疗的名义来恢复神经和行为平衡人为的控制吗？

幸运的是我们的项目在人类中有一个科学先例——在被心理学家芭芭拉·弗雷德里克森及其同事的一篇有影响力的论文中叫“积极情绪的取消效果”。这项研究强调了积极情绪的来取消消极情绪对大脑和身体有的生理影响的能力。

取消的假设提出积极情绪不仅能被用于不止只感觉良好。它们能够被用来帮助我们早上起床；追求幸福；改变我们如何思考和与我们自己和他人互动和抵消或至少调节负面情绪。当人类主体被压抑然后观看能引起满足感和娱乐感的电影片段时他们的身体以有益的方式反弹：例如他们的压力引起的心血管活动中的增加比当他们观看中性或悲伤的电影片段时更快回到基线。令人兴奋的是这揭示积极情绪和它们的对我们生物学的直接影响之间一个非常真实的物理联系。

徐和我想通过从大脑内跳跃启动它们的生物学测试一个积极记忆的潜在治疗能力。我们把我们的动物放在一个两端有两个小阀门的盒子里：一个当动物舔它时交付糖水，另一个交付普通水。这被称为蔗糖偏好测试。啮齿动物通常更喜欢糖水而不是普通水，就像人类典型的发现含糖液体比平淡的液体更喜好一样。另一方面，有抑郁和焦虑相关行为的啮齿动物倾向于显示一个50:50的偏好。它们毕竟没有显示任何偏好。

正如预期的那样，表现焦虑和抑郁相关行为的动物在15分钟过程中随机的舔舐了每个阀门。与X项目一样，我们在麻省理工学院首次成功的尝试在啮齿动物大脑中人为的控制记忆，我们所要做的就是按下一个按钮打开我们的激光，光基因上唤醒来自之内的一个记忆。

点击。

深蓝色激光闪烁整个小鼠的海马体，唤醒并激活把持在一个积极记忆上的细胞。我记得思考我们的光基因学刺激是一种花哨的高科技普鲁斯特小蛋糕，一种能够引发对过去事物的丰富记忆。如果你将娱乐我的这一刻的浪漫化：老鼠立刻的振作起来，宛如一个颤栗从它的大脑跑到了它的身体，它开始扫描环境来决定先去哪个阀门。

一件非同寻常的事情正在发生。我想像老鼠感觉到记忆侵入了它所有的感官，奇怪的超然的并且没有一个任何起源的提示，因为这些感觉的本质是在老鼠中就像它是老鼠一样。一旦积极记忆在几秒钟内完全揭示了它自己，现在有动力的老鼠用一些嗅觉检查了每个阀门，然后进行一个味觉测试。

来扭转异常行为的关键一直被嵌入在它们的积极记忆内。

当它发现了有糖水的阀门时老鼠开始用力的舔舐，如此多以至于它消耗了和我们的对照动物一样多的糖水。在不到一个小时的时间里，徐和我看到了重新激活积极记忆恢复了我们的小鼠的行为到一个健康的基线。同样令人兴奋的是重新激活积极的记忆也打开大脑的牵扯在回报体验和动机的许多区域。

来扭转异常行为的关键一直被嵌入在它们的积极记忆内。只要激光在它们的大脑中照射它的蓝宝石的辐射，老鼠被动机来继续消耗它们的糖水回报。所有这些都来自刺激海马体中的细胞。或者说用更少的创新般的照耀：老鼠得到一个含糖的待遇。

在接下来的几周里，我的一位天才本科生陈（Briana Chen）为这个项目收集了一个大型的实证数据集，它带来了一个令人兴奋的情节转折：当她每天两次或“长期的”人工激活积极记忆约一周时，这不仅永久地改善了我们相信与抑郁和焦虑相关的症状，而且还促进了大脑中新细胞的生长。一路从细胞到行为，积极记忆都有短期和长期的好处。

受神经为中心的研究领域标准（neuro-centric Research Domain CriteriaRDoC）治疗大脑方法启发，我们的希望是积极记忆的生物学效力——就像药物一样——可以对治疗大脑的疾病告知认知行为方法。这个项目对我个人是有意义的：我想到了我妈妈的恐慌症发作，以及她可能永远不必体验那种剥夺他人平静的严重焦虑的想法。

积极记忆是我们大脑中可利用的最强大的生物工具之一。在家里，我和妈妈分享一个他们的宝藏——一个我们都记得的是当我十几岁时我们去萨尔瓦多看望她的父母。

一天早上，我的堂兄弟姐妹、父母和祖父母都走下我妈妈长大的房子后面的一座小山去村里的一个池塘游泳。我的堂兄弟们一直怂恿我从一个悬崖上跳到池塘里，我妈妈保持告诉我我不必这样做。

像她一样，我是一个肾上腺素寻求者的反面，因为哦我不知道，也许我天生的生物学是在做某些事情上，因为“请不要自由落体到地球上”保持了在我的思维中重复。她看出我很害怕，几分钟后她建议了我们一起跳，这让我很惊讶。我们一起跳。我们手牵着手踮着脚尖走到边缘——uno，dos，tres——我们在空中！片刻之后，我们从水中浮现，大笑在我们新发现的勇气的愉快难以置信中。